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JP4409407B2 - Magnetite particles and method for producing the same - Google Patents
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Description

本発明は、カルシウム及びリンを含有するマグネタイト粒子に関する。
The present invention relates to a luma Gunetaito particles to contain calcium and phosphorus.

本出願人は先に、カルシウムを含むマグネタイト粒子を提案した(特許文献1及び2参照)。特許文献1においては、アルミニウム及びカルシウムを含む複合酸化鉄層が表面に形成されたマグネタイト粒子が開示されている。このマグネタイト粒子は、高電気抵抗、高飽和磁化を有するものであり、静電複写磁性キャリア用材料粉や磁性トナー用材料粉として特に好適なものである。一方、特許文献2に記載の技術は、カルシウム等の軽元素をマグネタイト粒子の内部に取り込ませてその比重を小さくし、樹脂との混合性を改良しようとするものである。しかし、特許文献1においては、飽和磁化の環境安定性についての検討はあるものの、電気抵抗値の環境安定性を高めつつ、粒子を高分散させることについての検討は特になされていない。特許文献2においても電気抵抗値の環境安定性についての検討は特になされていない。また粒子を高分散させることについての検討もなされていない。   The present applicant has previously proposed magnetite particles containing calcium (see Patent Documents 1 and 2). In patent document 1, the magnetite particle | grains in which the composite iron oxide layer containing aluminum and calcium was formed in the surface are disclosed. The magnetite particles have high electrical resistance and high saturation magnetization, and are particularly suitable as electrostatic powder magnetic carrier material powder and magnetic toner material powder. On the other hand, the technique described in Patent Document 2 attempts to improve the mixing property with a resin by incorporating a light element such as calcium into the magnetite particles to reduce the specific gravity thereof. However, in Patent Document 1, although there is a study on the environmental stability of saturation magnetization, there is no particular study on highly dispersing particles while enhancing the environmental stability of the electrical resistance value. In Patent Document 2, the environmental stability of the electrical resistance value is not particularly examined. In addition, no study has been made on highly dispersing particles.

これらとは別に、リンを含むマグネタイト粒子が提案されている(特許文献3及び4)。これらの特許文献に記載の技術は、リンを含有させることで残留磁化を下げて磁気凝集を防止し、粒子の分散性を向上させようとするものである。しかし、これらの特許文献においても、電気抵抗値の環境安定性についての検討は特になされていない。   Apart from these, magnetite particles containing phosphorus have been proposed (Patent Documents 3 and 4). The techniques described in these patent documents attempt to improve the dispersibility of particles by containing phosphorous to lower the residual magnetization and prevent magnetic aggregation. However, even in these patent documents, the environmental stability of the electrical resistance value is not particularly studied.

特開2003−267731号公報JP 2003-267331 A 特開2000−335920号公報JP 2000-335920 A 特開平8−169717号公報JP-A-8-169717 特開平10−101339号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-101339

従って本発明の目的は、電気抵抗値の環境安定性を高めつつ、粒子の分散性が高いマグネタイト粒子を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide magnetite particles having high particle dispersibility while enhancing the environmental stability of the electrical resistance value.

本発明は、粒子表面がカルシウム及びリンを含む複合酸化鉄層によって被覆されていることを特徴とするマグネタイト粒子を提供することにより前記目的を達成したものである。
This invention achieves the said objective by providing the magnetite particle | grains characterized by the particle | grain surface being coat | covered with the composite iron oxide layer containing calcium and phosphorus.

また本発明は、前記マグネタイト粒子の好ましい製造方法として、
カルシウムイオンが存在している状態のマグネタイトコア粒子のスラリーに、水溶性リン化合物を含有する第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液を添加混合し、pHを8〜13に調整しながら湿式酸化を行いコア粒子表面にカルシウム及びリンを含む複合酸化鉄層を形成することを特徴とするマグネタイト粒子の製造方法を提供するものである。
Further, the present invention provides a preferred method for producing the magnetite particles as follows:
To the slurry of magnetite core particles in the presence of calcium ions, a ferrous salt aqueous solution containing a water-soluble phosphorus compound and an alkaline aqueous solution are added and mixed, and wet oxidation is performed while adjusting the pH to 8-13. The present invention provides a method for producing magnetite particles, wherein a composite iron oxide layer containing calcium and phosphorus is formed on the particle surface.

また本発明は、前記マグネタイト粒子の別の好ましい製造方法として、
カルシウムイオンが存在している状態のマグネタイトコア粒子のスラリーに、第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液を添加混合し、pHを8〜13に調整しながら湿式酸化を行い、該湿式酸化を、水溶性リン化合物を添加しながら行うことを特徴とするマグネタイト粒子の製造方法を提供するものである。
Further, the present invention provides another preferred method for producing the magnetite particles as follows:
A ferrous salt aqueous solution and an alkaline aqueous solution are added to and mixed with a slurry of magnetite core particles in the presence of calcium ions, and wet oxidation is performed while adjusting the pH to 8 to 13. The present invention provides a method for producing magnetite particles, which is performed while adding a phosphorus compound.

本発明のマグネタイト粒子は、電気抵抗値の環境安定性が良好であり、粒子の分散性に優れたものである。従って本発明のマグネタイト粒子は、塗料用黒色顔料粉や静電複写磁性トナー用材料粉として特に好適に用いられる。
The magnetite particles of the present invention have good environmental stability in terms of electrical resistance and are excellent in particle dispersibility. Therefore, the magnetite particles of the present invention are particularly preferably used as a black pigment powder for paint or a material powder for electrostatic copying magnetic toner.

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。本発明でいう酸化鉄粒子とは、好ましくはマグネタイトを主成分とするものである。以下の説明では、酸化鉄粒子としてその代表的なものであるマグネタイト粒子について説明する。また、酸化鉄粒子又はマグネタイト粒子という時には、その内容によって個々の粒子又はその集合のいずれも意味する。   Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments thereof. The iron oxide particles referred to in the present invention are preferably composed mainly of magnetite. In the following description, magnetite particles that are typical examples of iron oxide particles will be described. The term “iron oxide particles” or “magnetite particles” means either individual particles or aggregates depending on the content.

本発明のマグネタイト粒子は、コアマグネタイト粒子(以下コア粒子ともいう)及びコア粒子の表面を被覆する複合酸化鉄層とから構成されている。コア粒子は、後述するように、湿式法で製造されることが好ましいが、乾式法で製造されたものであってもよい。コア粒子中には、ケイ素やアルミニウム等の各種の有効元素が適量含有されていてもよい。コア粒子を被覆する複合酸化鉄層は、カルシウム、リン、鉄及び酸素を含んでいる。カルシウムやリンは、例えばリンとカルシウムとの化合物の状態や、鉄との複合酸化物の状態で複合酸化鉄層中に存在していると考えられる。   The magnetite particles of the present invention are composed of core magnetite particles (hereinafter also referred to as core particles) and a composite iron oxide layer covering the surface of the core particles. As will be described later, the core particles are preferably produced by a wet method, but may be produced by a dry method. The core particles may contain appropriate amounts of various effective elements such as silicon and aluminum. The composite iron oxide layer covering the core particles contains calcium, phosphorus, iron and oxygen. It is considered that calcium and phosphorus are present in the composite iron oxide layer, for example, in the state of a compound of phosphorus and calcium or in the state of a composite oxide with iron.

カルシウムは、複合酸化鉄層にのみ存在していてもよく、或いはマグネタイト粒子の中心から表面までの部位に亘って存在していてもよい。好ましくは粒子内部及び複合酸化鉄層の双方に存在しており、且つ複合酸化鉄層中に偏在している。これによって、粒子の電気抵抗を適度に高くできるというという有利な効果が奏される。この観点から、複合酸化鉄層中に存在するカルシウムの量は、粒子全体の質量に対して0.01〜0.9質量%、特に0.05〜0.8質量%であることが好ましい。カルシウムが偏在しているとは、複合酸化鉄層におけるCa/Feのモル比が、コア粒子におけるCa/Feのモル比よりも高いことをいう。   Calcium may be present only in the composite iron oxide layer, or may be present from the center to the surface of the magnetite particles. Preferably, it exists in both the inside of a particle | grain and a composite iron oxide layer, and is unevenly distributed in a composite iron oxide layer. This produces an advantageous effect that the electrical resistance of the particles can be increased appropriately. From this viewpoint, the amount of calcium present in the composite iron oxide layer is preferably 0.01 to 0.9% by mass, particularly 0.05 to 0.8% by mass, based on the mass of the entire particle. The fact that calcium is unevenly distributed means that the molar ratio of Ca / Fe in the composite iron oxide layer is higher than the molar ratio of Ca / Fe in the core particles.

リンは、複合酸化鉄層中にのみ存在しており、コア粒子中には実質的に存在していないことが好ましい。つまり、粒子全体の質量に対する複合酸化鉄層中に存在するリンの量の割合は、粒子全体の質量に対する粒子全体に含まれるリンの量の割合と実質的に同じであることが好ましい。これによって粒子の分散性を向上させるという有利な効果が奏される。なお、粒子全体の質量に対する粒子全体に含まれるリンの量の割合については後述する。   It is preferable that phosphorus is present only in the composite iron oxide layer and is not substantially present in the core particle. That is, it is preferable that the ratio of the amount of phosphorus present in the composite iron oxide layer to the mass of the entire particle is substantially the same as the ratio of the amount of phosphorus contained in the entire particle to the mass of the entire particle. This has the advantageous effect of improving the dispersibility of the particles. The ratio of the amount of phosphorus contained in the entire particle to the mass of the entire particle will be described later.

粒子全体に対する、複合酸化鉄層中に存在するカルシウム及びリンそれぞれの量は次の方法で測定する。先ず、最終的に生成した粒子20gに見合う、複合酸化鉄層形成を行う前のマグネタイト粒子と、複合酸化鉄層を形成後のマグネタイト粒子とをそれぞれ別個に酸に完全溶解する。各溶液をICPでそれぞれ定量し、その質量差を粒子の複合酸化鉄層及びその外側部分の元素量とする。この量をAとする。一方、0.01mol/lのフタル酸水素カリウム水溶液(25℃でpHは4.01)100mlに、複合酸化鉄層を形成後のマグネタイト粒子粉末20gを懸濁させ、25℃で3時間撹拌する。撹拌後、0.1μm開孔径のメンブランフィルターで濾過し、得られた濾液中のカルシウム及びリンの量をICPにて分析し、液量との積で、粒子より溶出した元素量(複合酸化鉄層より外側部分の元素量)を求める。この量をBとする。以上の結果から、(A−B)/20×100によって、複合酸化鉄層中の各元素の含有量(%)を求める。   The amount of each of calcium and phosphorus present in the composite iron oxide layer with respect to the whole particle is measured by the following method. First, the magnetite particles before the formation of the composite iron oxide layer and the magnetite particles after the formation of the composite iron oxide layer corresponding to the finally produced particles 20 g are completely dissolved in the acid separately. Each solution is quantified by ICP, and the mass difference is defined as the elemental amount of the composite iron oxide layer and the outer portion of the particle. Let this amount be A. On the other hand, 20 g of magnetite particle powder after forming the composite iron oxide layer is suspended in 100 ml of 0.01 mol / l potassium hydrogen phthalate aqueous solution (pH of 4.01 at 25 ° C.) and stirred at 25 ° C. for 3 hours. . After stirring, the solution is filtered through a membrane filter having a pore size of 0.1 μm, and the amounts of calcium and phosphorus in the obtained filtrate are analyzed by ICP. The element amount of the outer part from the layer) is determined. Let this amount be B. From the above results, the content (%) of each element in the composite iron oxide layer is determined by (AB) / 20 × 100.

粒子全体に含まれるカルシウムの量は、粒子全体の質量に対して0.05〜1質量%、特に0.1〜0.9質量%であることが、磁気特性の点から好ましい。一方、粒子全体に含まれるリンの量は、粒子全体の質量に対して0.05〜1質量%、特に0.1〜0.9質量%であることが、磁気特性と環境安定性とのバランスの点から好ましい。   The amount of calcium contained in the entire particle is preferably 0.05 to 1% by mass, particularly 0.1 to 0.9% by mass, based on the mass of the entire particle, from the viewpoint of magnetic properties. On the other hand, the amount of phosphorus contained in the whole particle is 0.05 to 1% by mass, particularly 0.1 to 0.9% by mass, based on the mass of the whole particle. It is preferable from the viewpoint of balance.

粒子全体に対する、粒子全体に占めるカルシウム及びリンそれぞれの量は、粒子を酸性液に完全溶解して得られた溶液をサンプルとして用い、ICPによって測定することができる。   The amount of each of calcium and phosphorus in the whole particle with respect to the whole particle can be measured by ICP using a solution obtained by completely dissolving the particle in an acidic solution as a sample.

本発明のマグネタイト粒子は、その粒子形状に特に制限はなく、例えば八面体状、球状、六面体状、及び八面体超の多面体状とすることができる。マグネタイト粒子の粒径は、一次粒子の平均粒径が0.15〜0.3μm程度であることが、マグネタイト粒子を例えば磁性トナー用材料粉として用いた場合に解像度を向上させ得る点から好ましい。磁性トナーは解像度の改良のため、その粒径が小さくなる傾向にあり、かかるトナーに対しては、使用されるマグネタイトも小粒径化することが好ましい。しかし、小粒径化されたマグネタイト粒子は諸特性の安定性に欠ける傾向にある。これに対して本発明のマグネタイト粒子は小粒径でありながら、特に環境安定性に優れた特徴を有する。一次粒子の平均粒径は、試料をTEM観察しフェレ径で求める。   There is no restriction | limiting in particular in the particle shape of the magnetite particle | grains of this invention, For example, it can be set as the octahedron shape, spherical shape, hexahedron shape, and polyhedron shape more than an octahedron. As for the particle size of the magnetite particles, it is preferable that the average particle size of the primary particles is about 0.15 to 0.3 μm from the viewpoint that the resolution can be improved when the magnetite particles are used as, for example, a magnetic toner material powder. Magnetic toners tend to have a smaller particle size for improved resolution, and for such toners, it is preferable to reduce the particle size of the magnetite used. However, magnetite particles having a reduced particle size tend to lack stability in various properties. On the other hand, the magnetite particles of the present invention have a particularly excellent environmental stability while having a small particle size. The average particle diameter of the primary particles is obtained by observing the sample with a TEM and using the ferret diameter.

一般に残留磁化の高いマグネタイト粒子、特に八面体形状のマグネタイト粒子は磁気凝集に起因して分散性が悪化する。これに対して本発明のマグネタイト粒子は、残留磁化が高くとも、分散性が高いものとなる(なお残留磁化については後述する)。具体的には、分散性の指標となる鏡面反射率(入射角60°)の値が60〜100%、特に70〜100%という高い値になる。この理由は、粒子の表面が、先に述べたカルシウム及びリンを含有する複合酸化鉄層によって被覆されていることに起因していると本発明者らは考えている。   In general, magnetite particles having high remanent magnetization, particularly octahedral magnetite particles, deteriorate in dispersibility due to magnetic aggregation. On the other hand, the magnetite particles of the present invention have high dispersibility even if the residual magnetization is high (the residual magnetization will be described later). Specifically, the value of the specular reflectance (incident angle 60 °) serving as a dispersibility index is as high as 60 to 100%, particularly 70 to 100%. The present inventors believe that the reason is that the surface of the particle is covered with the composite iron oxide layer containing calcium and phosphorus described above.

鏡面反射率は次の方法で測定される。スチレンアクリル系樹脂(TB−1000F)をトルエン(樹脂:トルエン=1: 2)にて溶解した液を調製する。また直径1mmのガラスビーズを用意する。この液60gと、ガラスビーズ90gと、マグネタイト粒子10gとを、内容積140mlのビンに入れて蓋をする。ビンの内容物を、ペイントシェーカー(トウヨウセイキ社製)にて30分混合する。混合後の内容物を、ガラス板上に4milのアプリケーターを用いて塗布し乾燥させて塗膜を得る。この塗膜の鏡面反射率を、ムラカミ式GLOSS METER(GM−3M)を用いて測定する。入射角は60°とする。   The specular reflectance is measured by the following method. A liquid in which a styrene acrylic resin (TB-1000F) is dissolved in toluene (resin: toluene = 1: 2) is prepared. In addition, glass beads having a diameter of 1 mm are prepared. 60 g of this liquid, 90 g of glass beads, and 10 g of magnetite particles are put into a bottle having an internal volume of 140 ml and capped. The contents of the bottle are mixed with a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) for 30 minutes. The mixed contents are applied onto a glass plate using a 4 mil applicator and dried to obtain a coating film. The specular reflectance of this coating film is measured using a Murakami type GLOSS METER (GM-3M). The incident angle is 60 °.

カルシウム及びリンを含有する複合酸化鉄層で粒子の表面が被覆されていることに起因して、本発明のマグネタイト粒子は、環境安定性に優れたものとなる。この理由は複合酸化鉄層の存在によって粒子の比表面積の増大が抑制されるからであると本発明者らは考えている。これに関連し、本発明のマグネタイト粒子は、BET法による比表面積が好ましくは4〜15m2/g、更に好ましくは5〜14m2/gという低レベルのものとなる。比表面積は、例えば島津−マイクロメリティックス製の2200型BET計で測定される。 Due to the surface of the particles being coated with a composite iron oxide layer containing calcium and phosphorus, the magnetite particles of the present invention have excellent environmental stability. The present inventors consider that this is because the increase in the specific surface area of the particles is suppressed by the presence of the composite iron oxide layer. In this connection, the magnetite particles of the present invention have a low specific surface area by the BET method of preferably 4 to 15 m 2 / g, more preferably 5 to 14 m 2 / g. The specific surface area is measured by, for example, a 2200 type BET meter manufactured by Shimadzu-Micromeritics.

環境安定性の尺度として、本発明においては、10℃・20%RHと、35℃・85%RHの各環境下で24時間曝露された後のマグネタイト粒子の体積電気抵抗の比率を採用している。具体的には、10℃・20%RH環境下で24時間曝露された後の体積電気抵抗の値をRLLとし、35℃・85%RH環境下で24時間曝露された後の体積電気抵抗の値をRHHとしたとき、RHH/RLLの値(以下、この値と体積電気抵抗比という)が1に近いほど好ましい。その下限値は0.3であり、特に0.4、とりわけ0.5であることが好ましい。一般に湿度が高くなれば体積電気抵抗の値は低下することが知られているが、本発明のマグネタイト粒子は、環境の違いによる電気抵抗値の変化が少なく、環境の違いに対して安定した電気特性を持つようになる。その結果、本発明のマグネタイト粒子を磁性トナー用材料粉として用いた場合、各種環境下で安定して感光ドラムに転写することができる。すなわち、本発明のマグネタイト粒子を磁性トナー用材料粉に使用することにより、各種環境に依存せず、安定して感光ドラムに転写できるようになる。 As a measure of environmental stability, the present invention adopts the ratio of volume electric resistance of magnetite particles after being exposed for 24 hours in each environment of 10 ° C./20% RH and 35 ° C./85% RH. Yes. Specifically, the value of the volume electrical resistance after 24 hours exposure in a 10 ° C./20% RH environment is R LL, and the volume electrical resistance after 24 hours exposure in a 35 ° C./85% RH environment. when the value was defined as R HH, the value of R HH / R LL (hereinafter this that the value and volume resistivity ratio) is preferably as close to 1. The lower limit is 0.3, particularly 0.4, and particularly preferably 0.5. In general, it is known that the value of volume resistivity decreases as the humidity increases. However, the magnetite particles of the present invention have little change in electrical resistance due to differences in the environment, and are stable with respect to differences in the environment. Has characteristics. As a result, when the magnetite particles of the present invention are used as a magnetic toner material powder, they can be stably transferred to a photosensitive drum under various environments. That is, by using the magnetite particles of the present invention for the magnetic toner material powder, it can be stably transferred to the photosensitive drum without depending on various environments.

HHとRLLとの比である体積電気抵抗比の値については前述の通りであり、RHH及びRLLそのものの値についてはそれぞれ次の通りであることが好ましい。即ちRHHは1×102〜1×106Ω・cm、特に1×103〜1×105Ω・cmであることが、トナー用材料粉として用いた場合の電気特性の点から好ましい。またRLLは1×102〜1×106Ω・cm、特に1×103〜1×105Ω・cmであることが、同様の理由により好ましい。 The value of the volume resistivity ratio, which is the ratio of R HH to R LL , is as described above, and the values of R HH and R LL itself are preferably as follows. That is, R HH is preferably 1 × 10 2 to 1 × 10 6 Ω · cm, and more preferably 1 × 10 3 to 1 × 10 5 Ω · cm from the viewpoint of electrical characteristics when used as a toner material powder. . R LL is preferably 1 × 10 2 to 1 × 10 6 Ω · cm, and more preferably 1 × 10 3 to 1 × 10 5 Ω · cm, for the same reason.

体積電気抵抗の値は次の方法で測定される。マグネタイト粒子を環境室内にて、10℃・20%RH、35℃・85%RHの各環境下で24時間曝露する。次いでマグネタイト粒子10gをホルダーに入れ、600kg/cm2の圧力を加えて、25mmφの錠剤型に成形する。成形体に電極を取り付け、150kg/cm2の加圧状態で電気抵抗を測定する。測定に使用した試料の厚さ及び断面積と抵抗値から体積抵抗の値を求める。 The value of the volume electrical resistance is measured by the following method. Magnetite particles are exposed in an environmental chamber at 10 ° C./20% RH and 35 ° C./85% RH for 24 hours. Next, 10 g of magnetite particles are placed in a holder, and a pressure of 600 kg / cm 2 is applied to form a 25 mmφ tablet. An electrode is attached to the molded body, and the electric resistance is measured under a pressure of 150 kg / cm 2 . The volume resistance value is obtained from the thickness and cross-sectional area of the sample used for the measurement and the resistance value.

本発明のマグネタイト粒子は、796kA/mの外部磁場をかけた条件下での飽和磁化σsが70〜92Am2/kg、特に75〜90Am2/kg、とりわけ80〜90Am2/kgであることが、磁性トナーの摩擦帯電性不良による画像劣化を防止する観点から好ましい。同様の観点から、796kA/mの外部磁場をかけた条件下での残留磁化σrが、3〜25Am2/kg、特に5〜20Am2/kgであることが好ましい。更に、796kA/mの外部磁場をかけた条件下での保磁力が3〜25kA/m、特に5〜20kA/mであることが好ましい。これらの磁気特性は、例えば東英工業製振動試料型磁力計VSM−P7を用いて測定される。 Magnetite particles of the present invention, the saturation magnetization σs under conditions multiplied by the external magnetic field of 796 kA / m is 70~92Am 2 / kg, in particular 75~90Am 2 / kg, especially 80~90Am 2 / kg From the viewpoint of preventing image deterioration due to poor frictional chargeability of the magnetic toner. From the same point of view, it is preferable that the residual magnetization σr under the condition of applying an external magnetic field of 796 kA / m is 3 to 25 Am 2 / kg, particularly 5 to 20 Am 2 / kg. Furthermore, it is preferable that the coercive force under a condition where an external magnetic field of 796 kA / m is applied is 3 to 25 kA / m, particularly 5 to 20 kA / m. These magnetic properties are measured using, for example, a vibrating sample magnetometer VSM-P7 manufactured by Toei Kogyo.

本発明のマグネタイト粒子は、そのFeO含有率が18質量%以上であることが、充分な磁気特性を得る点、及び黒色度を高くする点から好ましい。マグネタイト粒子中のFeO含有量は、マグネタイト粒子の黒色度を左右するものである。環境安定性の点からは、FeO劣化率が低いことが好ましい。具体的には、マグネタイト粒子を、大気中で150℃、1時間曝露した後のFeO劣化率が10%以下であることが好ましい。これに関連し、本発明のマグネタイト粒子の黒色度はL値が18.5以下であることが好ましい。黒色度は、先に説明した鏡面反射率の測定において調製した塗膜を測定対象として色差計を用いて測定する。FeO劣化率は、マグネタイト粒子を時計皿に入れ、通風型乾燥機(タバイエスペック製オーブン PH−201型)にて150℃、1時間保持し、その前後でのFeO含有量から算出する。FeO含有量は、マグネタイト粒子を硫酸にて溶解し、過マンガン酸カリウム標準溶液を用い酸化還元滴定にて測定する。   The magnetite particles of the present invention preferably have an FeO content of 18% by mass or more from the viewpoint of obtaining sufficient magnetic properties and increasing blackness. The FeO content in the magnetite particles affects the blackness of the magnetite particles. From the viewpoint of environmental stability, it is preferable that the FeO deterioration rate is low. Specifically, the FeO deterioration rate after exposure of magnetite particles at 150 ° C. for 1 hour in the air is preferably 10% or less. In this connection, the blackness of the magnetite particles of the present invention preferably has an L value of 18.5 or less. The blackness is measured using a color difference meter with the coating film prepared in the above-described measurement of the specular reflectance as a measurement target. The FeO deterioration rate is calculated from the FeO content before and after putting magnetite particles in a watch glass, holding it at 150 ° C. for 1 hour in a ventilating dryer (Oven PH-201 manufactured by Tabai Espec). The FeO content is measured by redox titration using magnetite particles dissolved in sulfuric acid and using a potassium permanganate standard solution.

次に、本発明のマグネタイト粒子の好ましい製造方法について説明する。本製造方法は、カルシウムイオンが存在している状態の酸化鉄コア粒子のスラリーを準備する第一工程と、第一工程で得られたスラリーに、水溶性リン化合物を含有する第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液を添加混合し、pHを8〜13に調整しながら湿式酸化を行いコア粒子表面にカルシウム及びリンを含む複合酸化鉄層を形成する第二工程とを有する。以下、各工程について説明する。   Next, the preferable manufacturing method of the magnetite particle | grains of this invention is demonstrated. This production method comprises a first step of preparing a slurry of iron oxide core particles in the presence of calcium ions, and a ferrous salt aqueous solution containing a water-soluble phosphorus compound in the slurry obtained in the first step. And a second step of forming a composite iron oxide layer containing calcium and phosphorus on the surface of the core particles by adding and mixing an alkaline aqueous solution and performing wet oxidation while adjusting the pH to 8 to 13. Hereinafter, each step will be described.

第一工程において、カルシウムイオンが存在している状態の酸化鉄コア粒子のスラリーを準備するには、例えば、水酸化第一鉄スラリー中にカルシウムイオンが共存している条件下に、水酸化第一鉄スラリーを湿式酸化させる方法を用いることができる。なお、カルシウムイオンはイオン半径が大きいので、コア粒子内に取り込まれにくいという特徴がある。   In the first step, to prepare a slurry of iron oxide core particles in the presence of calcium ions, for example, under conditions where calcium ions coexist in the ferrous hydroxide slurry, A method of wet oxidation of the ferrous slurry can be used. In addition, since calcium ion has a large ionic radius, it has a feature that it is difficult to be taken into the core particle.

カルシウムイオンは、水酸化第一鉄の生成前に系内に存在させておくことができる。例えば、アルカリ水溶液及び第一鉄塩水溶液を中和混合して水酸化第一鉄スラリーを得る際に、アルカリ水溶液及び第一鉄塩水溶液の何れか一方に水溶性カルシウム化合物を含有させ、両者を中和混合して水酸化第一鉄を生成させることができる。この場合、水溶性カルシウム化合物は、第一鉄塩水溶液よりも、アルカリ水溶液に含有されていることが好ましい。   Calcium ions can be present in the system before the production of ferrous hydroxide. For example, when obtaining a ferrous hydroxide slurry by neutralizing and mixing an alkaline aqueous solution and a ferrous salt aqueous solution, either one of the alkaline aqueous solution and the ferrous salt aqueous solution contains a water-soluble calcium compound, Neutralization and mixing can produce ferrous hydroxide. In this case, the water-soluble calcium compound is preferably contained in the alkaline aqueous solution rather than the ferrous salt aqueous solution.

水溶性カルシウム化合物としては、例えば水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム等が用いられる。アルカリとしては例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等が用いられる。一方、第一鉄塩としては、例えば硫酸第一鉄、塩化第一鉄などが用いられる。アルカリの使用量は、目的とするマグネタイト粒子の形状に応じて適切な量が選択される。例えば球状のマグネタイト粒子を得る場合には、アルカリの使用量は第一鉄イオンの中和当量とすることが好ましい。八面体状のマグネタイト粒子を得る場合には、アルカリの使用量は第一鉄イオンの中和当量以上とすることが好ましい。水溶性カルシウム化合物の使用量は、第一鉄イオン1モルに対して、カルシウムイオンがモル比(カルシウムイオン使用量(mol)/第一鉄イオン使用量(mol)×100(%))で0.1〜3.0%、特に0.3〜2.8%となるようにすることが好ましい。使用量をこの範囲内とすることによって、第一段反応の終了時に、スラリー中に十分な量のカルシウムイオンが残存するようになる。   Examples of the water-soluble calcium compound include calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium chloride and the like. As the alkali, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate or the like is used. On the other hand, as the ferrous salt, for example, ferrous sulfate, ferrous chloride and the like are used. The amount of alkali used is appropriately selected according to the shape of the target magnetite particles. For example, when obtaining spherical magnetite particles, the amount of alkali used is preferably a neutralization equivalent of ferrous ions. When obtaining octahedral magnetite particles, the amount of alkali used is preferably at least the neutralization equivalent of ferrous ions. The amount of water-soluble calcium compound used is 0 in terms of a molar ratio (calcium ion usage (mol) / ferrous ion usage (mol) × 100 (%)) with respect to 1 mol of ferrous ion. 0.1 to 3.0%, particularly 0.3 to 2.8% is preferable. By making the amount used within this range, a sufficient amount of calcium ions will remain in the slurry at the end of the first stage reaction.

湿式酸化は、水酸化第一鉄スラリーに酸素含有ガス、典型的には空気を通気することで行われる。酸化の際のスラリー温度は70〜98℃程度であることが好ましい。湿式酸化によってマグネタイトコア粒子が得られる。先に述べた通り、カルシウムイオンはコア粒子に取り込まれにくいので、得られたコア粒子におけるカルシウムの含有量はそれほど多くない。従って、コア粒子生成後のスラリー中にはカルシウムイオンが残存している。カルシウムイオンの残存量が十分でない場合には、後述するように、適切な時点で追加的に水溶性カルシウム化合物を添加することができる。   Wet oxidation is performed by bubbling an oxygen-containing gas, typically air, through the ferrous hydroxide slurry. The slurry temperature during oxidation is preferably about 70 to 98 ° C. Magnetite core particles are obtained by wet oxidation. As described above, since calcium ions are hardly taken into the core particles, the content of calcium in the obtained core particles is not so high. Therefore, calcium ions remain in the slurry after the core particles are generated. If the remaining amount of calcium ions is not sufficient, a water-soluble calcium compound can be additionally added at an appropriate time as described later.

先に述べた通り、本発明のマグネタイト粒子の粒子形状に特に制限はないが、第一工程のpHが8未満の中性領域の場合には球状のマグネタイト粒子が得られ、8〜10.5の場合には六面体状のマグネタイト粒子が得られ、10.5を超えた場合には八面体状のマグネタイト粒子が得られる。従っていずれかの条件を選べば目的の形状とすることが可能である。   As described above, the particle shape of the magnetite particles of the present invention is not particularly limited. However, when the pH in the first step is a neutral region of less than 8, spherical magnetite particles are obtained, and 8 to 10.5. In this case, hexahedral magnetite particles are obtained, and when it exceeds 10.5, octahedral magnetite particles are obtained. Accordingly, if any one of the conditions is selected, the target shape can be obtained.

湿式酸化は好ましくはスラリー中に未反応の鉄イオンが残存しなくなるまで行う。未反応の鉄イオンが残存しないことを確認した後に酸素含有ガスの通気を停止し第一工程は終了する。尤も、或る程度の量の鉄イオンが残存している状態で湿式酸化を停止し、第一工程を終了させてもよい。   The wet oxidation is preferably carried out until no unreacted iron ions remain in the slurry. After confirming that unreacted iron ions do not remain, the aeration of the oxygen-containing gas is stopped and the first step is completed. However, wet oxidation may be stopped in a state where a certain amount of iron ions remains, and the first step may be terminated.

第一工程においては、カルシウムイオンは、水酸化第一鉄スラリーを湿式酸化して得られたマグネタイトコア粒子のスラリーに後から添加することもできる。具体的には、常法に従い水酸化第一鉄スラリーを湿式酸化してマグネタイトコア粒子のスラリーを生成させる。次いでそのスラリーに水溶性カルシウム化合物を別途添加する。この方法によれば、マグネタイトコア粒子のスラリー中におけるカルシウムイオンの濃度を正確にコントロールできる。   In the first step, calcium ions can be added later to the slurry of magnetite core particles obtained by wet oxidation of the ferrous hydroxide slurry. Specifically, the ferrous hydroxide slurry is wet-oxidized according to a conventional method to produce a slurry of magnetite core particles. Next, a water-soluble calcium compound is separately added to the slurry. According to this method, the concentration of calcium ions in the slurry of magnetite core particles can be accurately controlled.

マグネタイトコア粒子のスラリー中におけるカルシウムイオンの濃度は、得られるマグネタイト粒子の性能に影響を及ぼすことが本発明者らの検討の結果判明した。詳細には、マグネタイトコア粒子のスラリー中に存在するカルシウムイオンはその濃度が低いことが好ましい。カルシウムイオンの濃度が高すぎると、後述する第二工程において、カルシウムと水溶性リン化合物とが反応して水不溶性又は水難溶性の生成物がスラリー中に生じやすくなるからである。この観点から、マグネタイトコア粒子の生成前にカルシウムイオンを添加しておくか、又は生成後に別途添加するかを問わず、カルシウムイオンの濃度は、0.001〜0.05mol/l、特に0.002〜0.04mol/lにしておくことが好ましい。   As a result of the examination by the present inventors, the concentration of calcium ions in the slurry of the magnetite core particles affects the performance of the obtained magnetite particles. Specifically, the calcium ions present in the magnetite core particle slurry preferably have a low concentration. This is because if the calcium ion concentration is too high, calcium and a water-soluble phosphorus compound react with each other in the second step to be described later, and a water-insoluble or poorly water-soluble product tends to be generated in the slurry. From this point of view, regardless of whether calcium ions are added before the production of magnetite core particles or added separately after the production, the concentration of calcium ions is 0.001 to 0.05 mol / l, particularly 0. It is preferable to set it to 002-0.04 mol / l.

第一工程によって、カルシウムイオンが存在している状態のマグネタイトコア粒子のスラリーが準備できたら第二工程を行う。第二工程においては、先ず第一工程で得られたスラリーに、水溶性リン化合物を含有する第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液を添加混合する。水溶性リン化合物としては、例えばリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム等のリン酸塩、オルトリン酸、亜リン酸などが用いられる。水溶性リン化合物の使用量は、第一鉄イオン1モルに対して、リンがモル比(リン使用量(mol)/第一鉄イオン使用量(mol)×100(%))で0.4〜10%、特に0.8〜8%となるようにすることが好ましい。   When a slurry of magnetite core particles in the presence of calcium ions is prepared in the first step, the second step is performed. In the second step, first, an aqueous ferrous salt solution and an aqueous alkaline solution containing a water-soluble phosphorus compound are added to and mixed with the slurry obtained in the first step. As the water-soluble phosphorus compound, for example, phosphates such as sodium phosphate, potassium phosphate and ammonium phosphate, orthophosphoric acid, phosphorous acid and the like are used. The amount of the water-soluble phosphorus compound used is 0.4 in terms of the molar ratio of phosphorus to 1 mol of ferrous ions (phosphorus usage (mol) / ferrous ion usage (mol) × 100 (%)). It is preferable to be 10%, particularly 0.8% to 8%.

水溶性リン化合物を含有する第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液を、第一工程で得られたスラリーに添加混合し湿式酸化を行う。必要に応じ、水溶性リン化合物を含有する第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液の添加後に、追加的に水溶性カルシウム化合物を適量添加してもよい。添加量は、スラリー中のカルシウムイオンの濃度が先に述べた範囲となるような量とすることが好ましい。湿式酸化のpHは、8〜13、特に9〜12に調整することが重要である。これによって、スラリー中に存在しているカルシウムイオンが水溶性リン化合物と反応して水不溶性又は水難溶性の反応生成物が生じ、その反応生成物が取り込まれながら複合酸化鉄層がコア粒子の表面に形成される。例えば水溶性リン化合物としてリン酸塩やオルトリン酸を用いた場合には、水難溶性の物質であるリン酸カルシウムが生成し、それが取り込まれながら複合酸化鉄層が形成される。その結果、カルシウム及びリンは、複合酸化鉄層中に偏在することとなる。この偏在によって、マグネタイト粒子の比表面積の増大が抑制され、環境安定性が向上する。   An aqueous ferrous salt solution and an aqueous alkaline solution containing a water-soluble phosphorus compound are added to and mixed with the slurry obtained in the first step, and wet oxidation is performed. If necessary, an appropriate amount of a water-soluble calcium compound may be added after the addition of an aqueous ferrous salt solution and an aqueous alkaline solution containing a water-soluble phosphorus compound. The amount added is preferably such that the concentration of calcium ions in the slurry is in the range described above. It is important to adjust the pH of the wet oxidation to 8 to 13, particularly 9 to 12. As a result, the calcium ions present in the slurry react with the water-soluble phosphorus compound to produce a water-insoluble or poorly water-soluble reaction product, and the composite iron oxide layer forms the surface of the core particle while the reaction product is taken in. Formed. For example, when phosphate or orthophosphoric acid is used as the water-soluble phosphorus compound, calcium phosphate which is a poorly water-soluble substance is generated, and a complex iron oxide layer is formed while it is taken in. As a result, calcium and phosphorus are unevenly distributed in the composite iron oxide layer. Due to this uneven distribution, an increase in the specific surface area of the magnetite particles is suppressed, and the environmental stability is improved.

第二段反応におけるpHの調整は、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ水溶液の添加によって行う。また、第二工程における湿式酸化の条件は、第一工程のそれと同様とすることができる。湿式酸化はスラリー中に未反応の鉄イオンが残存しなくなるまで行う。第二工程の終了後、反応生成物を濾過、洗浄し、乾燥、粉砕工程を経て本発明のマグネタイト粒子を得る。   Adjustment of pH in the second stage reaction is performed by adding an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. The wet oxidation conditions in the second step can be the same as those in the first step. The wet oxidation is performed until no unreacted iron ions remain in the slurry. After the completion of the second step, the reaction product is filtered, washed, dried and pulverized to obtain the magnetite particles of the present invention.

第二工程の別法として、カルシウムイオンが存在している状態のマグネタイトコア粒子のスラリーに、第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液を添加混合し、pHを8〜13に調整しながら湿式酸化を行い、該湿式酸化を、水溶性リン化合物を添加しながら行う方法が挙げられる。水溶性リン化合物はその水溶液の状態で反応系に連続して且つ徐々に添加することが好ましい。水溶性リン化合物の使用量は、第一鉄イオン1モルに対して、リンがモル比(リン使用量(mol)/第一鉄イオン使用量(mol)×100(%))で0.4〜10%、特に0.8〜8%となるようにすることが好ましい。また水溶性リン化合物の水溶液における水溶性リン化合物の濃度は、0.1〜1.0mol/l、特に0.2〜0.5mol/lであることが好ましい。この方法によっても、スラリー中に存在しているカルシウムイオンが水溶性リン化合物と反応して水不溶性又は水難溶性の反応生成物が生じ、その反応生成物が取り込まれながら複合酸化鉄層がコア粒子の表面に形成される。   As an alternative to the second step, a ferrous salt aqueous solution and an alkaline aqueous solution are added to and mixed with a slurry of magnetite core particles in the presence of calcium ions, and wet oxidation is performed while adjusting the pH to 8-13. And a method of performing the wet oxidation while adding a water-soluble phosphorus compound. The water-soluble phosphorus compound is preferably added continuously and gradually to the reaction system in the form of an aqueous solution. The amount of the water-soluble phosphorus compound used is 0.4 in terms of the molar ratio of phosphorus to 1 mol of ferrous ions (phosphorus usage (mol) / ferrous ion usage (mol) × 100 (%)). It is preferable to be 10%, particularly 0.8% to 8%. The concentration of the water-soluble phosphorus compound in the aqueous solution of the water-soluble phosphorus compound is preferably 0.1 to 1.0 mol / l, particularly preferably 0.2 to 0.5 mol / l. Also in this method, the calcium ions present in the slurry react with the water-soluble phosphorus compound to produce a water-insoluble or poorly water-soluble reaction product, and the composite iron oxide layer becomes the core particle while the reaction product is taken in. Formed on the surface.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to such examples.

〔実施例1〕
0.045mol/lの水酸化カルシウム及び5mol/lの水酸化ナトリウムを含む水溶液29リットルと、Fe2+を2mol/l含む硫酸第一鉄水溶液35リットルとを混合撹拌し、水酸化第一鉄を含むスラリーを得た。このときのpHは12であった。このスラリーを85℃に維持しながら65l/minで空気を吹き込み300分湿式酸化を行いコア粒子を得た。
[Example 1]
29 liters of an aqueous solution containing 0.045 mol / l calcium hydroxide and 5 mol / l sodium hydroxide and 35 liters of ferrous sulfate aqueous solution containing 2 mol / l Fe 2+ were mixed and stirred, and ferrous hydroxide A slurry containing was obtained. The pH at this time was 12. While maintaining this slurry at 85 ° C., air was blown at 65 l / min to perform wet oxidation for 300 minutes to obtain core particles.

スラリー中に未反応のFe2+イオンが残存しないことを確認した後、空気の吹き込みを停止して第一工程を終了した。次に、0.085mol/lのオルトリン酸及びFe2+を2mol/l含む硫酸第一鉄水溶液15リットルをスラリーに添加混合し、65l/minで再び空気を吹き込み120分湿式酸化を行った。湿式酸化の過程においては水酸化ナトリウム水溶液を適宜スラリーに添加してスラリーのpHを10に維持した。スラリー中に未反応のFe2+イオンが残存しないことを確認した後、空気の吹き込みを停止して第二工程を終了した。得られた粒子を濾過、洗浄し、乾燥、粉砕工程を経てマグネタイト粒子を得た。 After Fe 2+ ions unreacted in the slurry and it was confirmed that no remaining to complete the first step to stop the blowing of air. Next, 15 liters of ferrous sulfate aqueous solution containing 0.085 mol / l orthophosphoric acid and 2 mol / l of Fe 2+ was added to and mixed with the slurry, and air was blown again at 65 l / min to perform wet oxidation for 120 minutes. In the wet oxidation process, an aqueous sodium hydroxide solution was appropriately added to the slurry to maintain the pH of the slurry at 10. After confirming that unreacted Fe 2+ ions did not remain in the slurry, air blowing was stopped and the second step was completed. The obtained particles were filtered, washed, dried and pulverized to obtain magnetite particles.

〔実施例2並びに比較例1及び2〕
第一工程及び第二工程における原料の仕込み量を表1及び表2に示す値とする以外は実施例1と同様にしてマグネタイト粒子を得た。
[Example 2 and Comparative Examples 1 and 2]
Magnetite particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amounts of raw materials charged in the first step and the second step were set to the values shown in Tables 1 and 2.

〔実施例3〕
5mol/lの水酸化ナトリウムを含む水溶液29リットルと、Fe2+を2mol/l含む硫酸第一鉄水溶液35リットルとを混合撹拌し、水酸化第一鉄を含むスラリーを得た。このときのpHは12であった。このスラリーを85℃に維持しながら65l/minで空気を吹き込み湿式酸化を行いコア粒子を得た。スラリー中に未反応のFe2+イオンが残存しないことを確認した後、空気の吹き込みを停止した。このスラリーに、1mol/lの水酸化カルシウムを含む水溶液1.1リットルを加え、第一工程を終了した。
Example 3
29 liters of an aqueous solution containing 5 mol / l sodium hydroxide and 35 liters of a ferrous sulfate aqueous solution containing 2 mol / l of Fe 2+ were mixed and stirred to obtain a slurry containing ferrous hydroxide. The pH at this time was 12. While maintaining this slurry at 85 ° C., air was blown at 65 l / min to perform wet oxidation to obtain core particles. After confirming that no unreacted Fe 2+ ions remained in the slurry, the blowing of air was stopped. To this slurry, 1.1 liter of an aqueous solution containing 1 mol / l calcium hydroxide was added, and the first step was completed.

次に第二工程において、0.085mol/lのオルトリン酸及びFe2+を2mol/l含む硫酸第一鉄水溶液15リットルをスラリーに添加混合し、65l/minで空気を吹き込み再び湿式酸化を行った。湿式酸化の過程においては水酸化ナトリウム水溶液を適宜スラリーに添加してスラリーのpHを10に維持した。スラリー中に未反応のFe2+イオンが残存しないことを確認した後、空気の吹き込みを停止して第二工程を終了した。得られた粒子を濾過、洗浄し、乾燥、粉砕工程を経てマグネタイト粒子を得た。 Next, in the second step, 15 liters of ferrous sulfate aqueous solution containing 0.085 mol / l orthophosphoric acid and 2 mol / l of Fe 2+ is added to and mixed with the slurry, and air is blown again at 65 l / min to perform wet oxidation again. It was. In the wet oxidation process, an aqueous sodium hydroxide solution was appropriately added to the slurry to maintain the pH of the slurry at 10. After confirming that unreacted Fe 2+ ions did not remain in the slurry, air blowing was stopped and the second step was completed. The obtained particles were filtered, washed, dried and pulverized to obtain magnetite particles.

〔実施例4〕
第一工程は実施例と同様とした。次に、第二工程において、Fe2+を2mol/l含む硫酸第一鉄水溶液15リットルをスラリーに添加混合し、65l/minで空気を吹き込み再び湿式酸化を行った。湿式酸化の過程においては水酸化ナトリウム水溶液を適宜スラリーに添加してスラリーのpHを10に維持した。また1mol/lのオルトリン酸1.1リットルを連続的に且つ徐々にスラリーに添加した。スラリー中に未反応のFe2+イオンが残存しないことを確認した後、空気の吹き込みを停止して第二工程を終了した。得られた粒子を濾過、洗浄し、乾燥、粉砕工程を経てマグネタイト粒子を得た。
Example 4
The first step was the same as in Example 3 . Next, in the second step, 15 liters of a ferrous sulfate aqueous solution containing 2 mol / l of Fe 2+ was added to and mixed with the slurry, and air was blown at 65 l / min to perform wet oxidation again. In the wet oxidation process, an aqueous sodium hydroxide solution was appropriately added to the slurry to maintain the pH of the slurry at 10. In addition, 1.1 liter of 1 mol / l orthophosphoric acid was continuously and gradually added to the slurry. After confirming that unreacted Fe 2+ ions did not remain in the slurry, air blowing was stopped and the second step was completed. The obtained particles were filtered, washed, dried and pulverized to obtain magnetite particles.

〔性能評価〕
実施例及び比較例で得られたマグネタイト粒子について、化学分析を行うと共に、先に述べた方法で諸特性を測定した。これらの結果を表3及び表4に示す。
[Performance evaluation]
The magnetite particles obtained in Examples and Comparative Examples were subjected to chemical analysis and various properties were measured by the methods described above. These results are shown in Tables 3 and 4.

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表1〜表4に示す結果から明らかなように、各実施例のマグネタイト粒子(本発明品)は、各比較例のマグネタイト粒子に比較して、鏡面反射率が高く、分散性に優れていることが判る。更にRHH/RLLの値が1に近く、電気抵抗値の環境安定性に優れていることが判る。また磁気特性に関し、飽和磁化の値も十分であることが判る。これに対してカルシウムを含まない比較例1のマグネタイト粒子では、電気抵抗値の環境安定性が良好でないことが判る。リンを含まない比較例2のマグネタイト粒子では、比表面積が大きいことに起因して電気抵抗値の環境安定性が良好でなく、また、鏡面反射率が低く、分散性が良好でないことが判る。
As is clear from the results shown in Tables 1 to 4, the magnetite particles of the respective examples (product of the present invention) have higher specular reflectivity and excellent dispersibility than the magnetite particles of the respective comparative examples. I understand that. Furthermore, it can be seen that the value of R HH / R LL is close to 1 and the electrical resistance value is excellent in environmental stability. It can also be seen that the value of saturation magnetization is sufficient with respect to the magnetic characteristics. On the other hand, in the magnetite particles of Comparative Example 1 that do not contain calcium, it can be seen that the environmental stability of the electrical resistance value is not good. It can be seen that the magnetite particles of Comparative Example 2 containing no phosphorus are not good in environmental stability of the electrical resistance value due to the large specific surface area, are low in specular reflectance, and are not good in dispersibility.

Claims (9)

粒子表面がカルシウム及びリンを含む複合酸化鉄層によって被覆されていることを特徴とするマグネタイト粒子。 A magnetite particle, wherein the particle surface is covered with a composite iron oxide layer containing calcium and phosphorus. カルシウムが粒子内部及び複合酸化鉄層の双方に存在しており、且つカルシウムが複合酸化鉄層に偏在している請求項1記載のマグネタイト粒子。 The magnetite particle according to claim 1, wherein calcium is present both in the particle and in the composite iron oxide layer, and calcium is unevenly distributed in the composite iron oxide layer. 粒子全体に含まれるカルシウムの量が、粒子全体の質量に対して0.05〜1質量%であり、複合酸化鉄層中に存在するカルシウムの量が、粒子全体の質量に対して0.01〜0.9質量%である請求項2記載のマグネタイト粒子。 The amount of calcium contained in the whole particle is 0.05 to 1% by mass with respect to the mass of the whole particle, and the amount of calcium present in the composite iron oxide layer is 0.01% with respect to the mass of the whole particle. The magnetite particle according to claim 2, which is ˜0.9 mass%. リンが複合酸化鉄層中にのみ存在しており、リンの量が、粒子全体の質量に対して0.05〜1質量%である請求項1ないし3の何れかに記載のマグネタイト粒子。 The magnetite particle according to any one of claims 1 to 3, wherein phosphorus is present only in the composite iron oxide layer, and the amount of phosphorus is 0.05 to 1% by mass relative to the mass of the whole particle. 請求項1記載のマグネタイト粒子の製造方法であって、
カルシウムイオンが存在している状態のマグネタイトコア粒子のスラリーに、水溶性リン化合物を含有する第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液を添加混合し、pHを8〜13に調整しながら湿式酸化を行いコア粒子表面にカルシウム及びリンを含む複合酸化鉄層を形成することを特徴とするマグネタイト粒子の製造方法。
A method for producing magnetite particles according to claim 1,
To the slurry of magnetite core particles in the presence of calcium ions, a ferrous salt aqueous solution containing a water-soluble phosphorus compound and an alkaline aqueous solution are added and mixed, and wet oxidation is performed while adjusting the pH to 8-13. A method for producing magnetite particles, comprising forming a composite iron oxide layer containing calcium and phosphorus on the particle surface.
請求項1記載のマグネタイト粒子の製造方法であって、
カルシウムイオンが存在している状態のマグネタイトコア粒子のスラリーに、第一鉄塩水溶液及びアルカリ水溶液を添加混合し、pHを8〜13に調整しながら湿式酸化を行い、該湿式酸化を、水溶性リン化合物を添加しながら行うことを特徴とするマグネタイト粒子の製造方法。
A method for producing magnetite particles according to claim 1,
A ferrous salt aqueous solution and an alkaline aqueous solution are added to and mixed with a slurry of magnetite core particles in the presence of calcium ions, and wet oxidation is performed while adjusting the pH to 8 to 13. A method for producing magnetite particles, comprising adding a phosphorus compound.
カルシウムイオンが存在している状態のマグネタイトコア粒子のスラリーが、水溶性カルシウム化合物を含有する水酸化第一鉄スラリーを湿式酸化させて生成したものである請求項5又は6記載のマグネタイト粒子の製造方法。 Slurry of magnetite core particles in a state in which calcium ions are present, the manufacture of claim 5 or 6 magnetite particles according ferrous hydroxide slurry containing a water-soluble calcium compounds are those generated by wet oxidation Method. 前記水溶性カルシウム化合物を含有する水酸化第一鉄スラリーを得る際に、アルカリ水溶液又は第一鉄塩水溶液に水溶性カルシウム化合物を含有させ、かつ該アルカリ水溶液及び該第一鉄塩水溶液の中和混合によって該水酸化第一鉄スラリーを得る請求項7記載のマグネタイト粒子の製造方法。 When obtaining the ferrous hydroxide slurry containing the water-soluble calcium compound, the alkali aqueous solution or the ferrous salt aqueous solution contains the water-soluble calcium compound , and the alkali aqueous solution and the ferrous salt aqueous solution are neutralized. method for producing magnetite particles of the resulting Ru claim 7, wherein said aqueous ferrous oxide slurry by mixing. カルシウムと反応して水不溶性又は水難溶性の反応生成物が生ずる水溶性リン化合物を用いる請求項5ないし8の何れかに記載のマグネタイト粒子の製造方法。 The method for producing magnetite particles according to any one of claims 5 to 8, wherein a water-soluble phosphorus compound that reacts with calcium to produce a water-insoluble or hardly water-soluble reaction product is used.
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